孫恒楠 陳海斌
摘要:目前,全球范圍內(nèi)的能源短缺已成為世界上的焦點問題之一,可再生能源的開發(fā)與利用是解決能源短缺問題的有效手段。傳統(tǒng)配電網(wǎng)缺乏對可再生能源的有效管理手段,無法實現(xiàn)對電網(wǎng)的最優(yōu)調(diào)度,而主動配電網(wǎng)能夠利用各種調(diào)節(jié)技術(shù)對電網(wǎng)潮流進(jìn)行管控,提高電網(wǎng)運行的經(jīng)濟(jì)性與可靠性,是未來智能電網(wǎng)的發(fā)展方向。主動配電網(wǎng)中有大量的可再生能源接入,而可再生能源的出力具有不確定性,因此主動配電網(wǎng)的優(yōu)化調(diào)度策略較傳統(tǒng)電網(wǎng)更為復(fù)雜,亟須對其進(jìn)行全面深入研究,以保障電網(wǎng)的安全經(jīng)濟(jì)運行。
關(guān)鍵詞:主動配電網(wǎng);ADN;優(yōu)化調(diào)度;調(diào)度策略
一、主動配電網(wǎng)及其優(yōu)化調(diào)度概述
1.1主動配電網(wǎng)概述
傳統(tǒng)配電網(wǎng)的能量為單方向流動,即由電網(wǎng)側(cè)流向用戶側(cè),為用戶提供電能,不存在分布式電源的接入;此外,傳統(tǒng)配電網(wǎng)中的無功電壓調(diào)控設(shè)備僅包含無功補(bǔ)償裝置,并且在電網(wǎng)運行時沒有應(yīng)用遠(yuǎn)程監(jiān)控手段。隨著分布式電源的大規(guī)模
并網(wǎng),相關(guān)研究人員提出應(yīng)改變現(xiàn)有的配電網(wǎng)控制管理模式,充分考慮分布式電源的可調(diào)控能力,達(dá)到提高分布式電源滲透率的目的。
主動配電網(wǎng)的核心是“主動”,這一特性主要從以下幾個方面反映:
(1)分布式電源主動參與配電網(wǎng)調(diào)節(jié)控制。
(2)負(fù)荷的可控制、可調(diào)節(jié)特性。
(3)具備完善的調(diào)節(jié)、控制手段,包括有功、無功電壓調(diào)節(jié)設(shè)備和基于現(xiàn)代計算機(jī)與通信技術(shù)的測量、控制與保護(hù)系統(tǒng)。
1.2主動配電網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度概述
主動配電網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度的控制變量不僅包括各種可控元件,如燃料電池、需求側(cè)可中斷負(fù)荷、具有充放電特性的儲能單元,還包括間歇性可再生能源,例如風(fēng)電、光電等。為了最大化利用可再生能源,適應(yīng)目前全球能源向著綠色環(huán)保方向發(fā)展的需求,這些間歇性可再生能源的輸出有功功率往往取最大值,屬于不可控單元,不能參與主動配電網(wǎng)的優(yōu)化調(diào)度。但隨著目前電力電子技術(shù)的快速發(fā)展,間歇性可再生能源的無功功率能夠參與到主動配電網(wǎng)的優(yōu)化調(diào)度控制中來,從而減少無功補(bǔ)償設(shè)備的使用,降低設(shè)備的投資與損耗,也在很大程度上提高了間歇性可再生能源的利用率。
主動配電網(wǎng)中設(shè)備的參數(shù)是隨時間不斷變化的,經(jīng)濟(jì)優(yōu)化調(diào)度的目標(biāo)函數(shù)是使整個調(diào)度周期內(nèi)的經(jīng)濟(jì)成本最低,對這一目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行優(yōu)化能體現(xiàn)主動配電網(wǎng)的特點。傳統(tǒng)配電網(wǎng)的分布式電源出力約束取決于所采用的設(shè)備參數(shù),而主動配電網(wǎng)中接入的儲能單元由于其能量是有限制的,其出力約束隨時間的變化而變化,某一時刻儲能單元的剩余容量取決于前面時刻的充放電狀況。此外,主動配電網(wǎng)中考慮了自然條件的因素,其分布式電源的出力約束也隨時間的變化而變化。
二、主動配電網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度的作用
2.1提高電力系統(tǒng)運行經(jīng)濟(jì)性
就我國電網(wǎng)運行情況來看,電力系統(tǒng)的運行經(jīng)濟(jì)性與發(fā)達(dá)國家差距還較大,運行成本比發(fā)達(dá)國家高10%左右。而主動配電網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度的研究能夠?qū)崿F(xiàn)有功功率的就地平衡與無功功率的就地補(bǔ)償,有效緩解輸電線路損耗問題,提高我國電力行業(yè)的整體發(fā)展水平與電網(wǎng)運行水平,實現(xiàn)利益最大化。
2.2提高電網(wǎng)供電質(zhì)量與可靠性
我國國民經(jīng)濟(jì)用電行業(yè)包括多種類型,每個行業(yè)的負(fù)荷特性有較大差異,因此會在一定程度上造成供電質(zhì)量與供電可靠性問題。
主動配電網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度能夠挖掘電力負(fù)荷的可轉(zhuǎn)移、可平移、可中斷特性,在電網(wǎng)某些饋線電能質(zhì)量下降時調(diào)用相應(yīng)負(fù)荷,改善電網(wǎng)電壓質(zhì)量,消除線路過載,避免出現(xiàn)大面積故障情況。當(dāng)配電網(wǎng)發(fā)生局部故障時,通過主動配電網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度策略,可以將故障部分的電力負(fù)荷轉(zhuǎn)移到其他線路上去,實現(xiàn)故障的快速隔離與恢復(fù),同時保障用戶的電力供應(yīng),大大提高電網(wǎng)的可靠性。
三、主動配電網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度的策略
3.1電力配網(wǎng)調(diào)度任務(wù)管理
電力系統(tǒng)調(diào)度管理必須依法對電網(wǎng)運行進(jìn)行組織、指揮、指導(dǎo)和協(xié)調(diào),領(lǐng)導(dǎo)電力系統(tǒng)運行、操作和事故處理。電力系統(tǒng)是一個比較復(fù)雜的機(jī)構(gòu),里面包含的內(nèi)容也是非常的多,一旦運行起來需要各個部門的緊密的配合,這樣才能夠很好
的完成任務(wù)。在進(jìn)行各個方面的工作的時候一定要嚴(yán)格的根據(jù)要求進(jìn)行工作,遵照規(guī)章制度,這樣能夠更好的保證人身安全。值班的工作人員進(jìn)行工作的過程時一定要嚴(yán)格的做好相應(yīng)的記錄工作,這樣能夠更好具有可追溯性。這樣對于員工的行為也能起到很好的約束能作用,一旦出現(xiàn)問題能夠很好的責(zé)任到人。
3.2電力配網(wǎng)并網(wǎng)的調(diào)度管理
市區(qū)內(nèi)經(jīng)35kV及以下系統(tǒng)接入本地區(qū)電網(wǎng)運行的非統(tǒng)調(diào)發(fā)電廠機(jī)組出力有地區(qū)調(diào)度管轄,并網(wǎng)的發(fā)電廠母線有電廠調(diào)度管轄。市區(qū)內(nèi)經(jīng)35kV及以下系統(tǒng)并網(wǎng)的發(fā)電廠并網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線由配調(diào)調(diào)度管轄,地調(diào)許可。
3.3電力配網(wǎng)事故的調(diào)度管理
由于電力技術(shù)所限和電力調(diào)度工作的特殊性,電力配網(wǎng)事故不可能完全杜絕。配電網(wǎng)近幾年來事故頻發(fā),導(dǎo)致事故的原因有很多的方面,一個方面是內(nèi)部的值班人員工作不夠認(rèn)真在很多的時候出現(xiàn)了疏漏,從而導(dǎo)致不應(yīng)該事故的發(fā)生而發(fā)生,另一方面,電網(wǎng)工作的員工不夠重視,很多的未達(dá)到持證上崗。除此之外,電網(wǎng)著受外界的破壞,從而導(dǎo)致整個線路輸電不通暢。加強(qiáng)調(diào)度管理非常的重要,只有這一方面做得非常的好,才會減少事故的發(fā)生,提高整體的工作效率。
3.4基十饋線負(fù)荷互補(bǔ)的調(diào)度策略
用電時間段的高峰十分的明顯,居民用電一般的高峰期是在晚上,一般的時間不會很長,而商業(yè)用電則有很大的不同,用電量會急劇上升,一般的時間段都會比較長。針對這樣的情形通過不同性質(zhì)的負(fù)荷組合可以降低峰谷差率,提高配電網(wǎng)的運行效率。這些規(guī)律在具體的情況時,又有很大的各自的特性。
四、結(jié)語
對于整個的行業(yè)進(jìn)行了詳細(xì)的介紹,相信大家的了解會非常的深刻,對于現(xiàn)階段的問題進(jìn)行了很好的闡述,一些問題得到了很好的解決,但是還有很多的問題需要我們?nèi)ッ鎸Γ灰刂_的方向去解決問題,那么行業(yè)就會一步步的向
前穩(wěn)步地前行。電力行業(yè)是一個特殊的行業(yè),一切的發(fā)展都離不開其參與,正是因為這樣我們更要加深重視的程度。我相信在未來的發(fā)展中一定會取得更大的進(jìn)步。
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(作者單位:國網(wǎng)無錫供電公司)